机车牵引齿轮材料摩擦磨损性能试验研究

以某高速机车牵引齿轮材料42Cr Mo-17Cr Ni Mo6为研究对象,在销盘往复摩擦磨损试验机上研究接触载荷和相对滑动速度对其摩擦磨损性能的影响规律;利用扫描电子显微镜观察磨损表面形貌,进而分析材料摩擦磨损机制。结果表明:机车牵引齿轮材料的摩擦因数随载荷和速度的增加而降低并逐渐趋于稳定;机车牵引齿轮材料在摩擦条件下在磨损表面形成了犁沟,由于载荷和速度的增加使得犁沟间距变宽、摩擦表面更加平整,从而导致材料摩擦因数减低。     

高承载下自润滑纤维织物复合材料摩擦磨损性能研究

采用轴-瓦式摩擦磨损试验机研究高载荷条件下自润滑纤维织物复合材料的摩擦磨损性能;利用扫描电子显微镜（SEM）观察复合材料以及对偶轴套磨损表面的形貌,并分析探讨摩擦磨损机制。结果表明：自润滑纤维织物复合材料能够承受载荷400 MPa、摆动次数25 000次的摩擦磨损试验,且摩擦磨损性能与载荷有明显的相关性;其摩擦因数随着载荷的增加而变小,磨损深度随着载荷的增加而变大;低载荷条件下,其磨损机制以黏着磨损为主,高载荷条件下,磨损机制以磨粒磨损为主。     

短切玻璃纤维增强尼龙材料的摩擦与磨损

在环块式磨损试验机上研究了载荷、速度以及润滑介质等因素对自制短切玻璃纤维增强尼龙材料摩擦学行为的影响 ,利用扫描电镜对其磨损机理进行分析。发现 :材料的摩擦系数随载荷的增加而下降 ,达到最小值后 ,又随载荷的增加而持续上升 ,随着速度的增加 ,材料的摩擦系数增加 ;材料的磨损量则随载荷、速度的增加而持续增加 ;材料的磨损以粘着、疲劳为主。在润滑条件下 ,复合材料的摩擦系数大大降低 ;油润滑条件下 ,材料基本无磨损 ,但水润滑条件下 ,材料的磨损量反而比干摩擦条件下大。     

高承载下自润滑纤维织物复合材料摩擦磨损性能

采用轴-瓦式摩擦磨损试验机研究高载荷条件下自润滑纤维织物复合材料的摩擦磨损性能;利用扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料以及对偶轴套磨损表面的形貌,并分析探讨摩擦磨损机制。结果表明:自润滑纤维织物复合材料能够承受载荷400 MPa、摆动次数25 000次的摩擦磨损试验,且摩擦磨损性能与载荷有明显的相关性;其摩擦因数随着载荷的增加而变小,磨损深度随着载荷的增加而变大;低载荷条件下,其磨损机制以黏着磨损为主,高载荷条件下,磨损机制以磨粒磨损为主。     

一种新型摩擦材料在水润滑下的摩擦学性能研究

采用环块式摩擦磨损实验研究了一种新型摩擦材料在水润滑状态下不同载荷与转速对试样摩擦学性能的影响,并对比干摩擦条件下的摩擦学性能变化,借助磨损表面形貌观察分析其磨损机理。实验结果表明:水润滑条件下,摩擦系数随着载荷的增大而减小,随着转速的提高先增加后减小;磨损率随着载荷与转速的提高都减小。相同载荷与转速下,干摩擦时磨损机理以磨粒磨损和黏着磨损为主,而水润滑条件下水形成边界润滑,磨损机理以磨粒磨损和轻微的黏着磨损为主;水润滑条件下摩擦系数和磨损率均低于干摩擦,主要是由于水起到了润滑和冷却的作用,阻止了转移膜的形成,并在材料表面形成水膜起到了边界润滑的作用。     

CrNiMo钢在不同氧气含量气氛中的高温摩擦磨损性能

利用QG-700型摩擦磨损试验机,研究与H96黄铜配副的CrNiMo在不同氧气含量环境中的高温摩擦磨损性能,并利用扫面电镜对磨损表面进行表征。结果显示,在较低速度和载荷条件下,气氛环境中氧气含量的增加对与黄铜配副的CrNiMo钢摩擦磨损性能影响较小;在较高速度和载荷条件下,CrNiMo钢摩擦因数与磨损率随气氛环境中氧气含量的增加而减小。随气氛中氧气含量的增加,在摩擦接触表面形成不同的表面膜,使CrNiMo钢的磨损机制发生变化,由黏着磨损为主转变为黏着磨损和氧化磨损共同作用然后到氧化磨损。     

载流条件下黄铜/Al_2O_3/Cu复合材料摩擦副的摩擦磨损性能

采用内氧化法制备了Al2O3/Cu复合材料,以该复合材料为销试样,黄铜(H62)为盘试样进行载流条件下的干滑动摩擦磨损试验,并对销试样摩擦表面进行微观形貌分析.结果表明:磨损率随着电流、速度和载荷的增大而增加,摩擦因数随着电流的增大而增加,随着速度和载荷的增大而减小;电流较小时摩擦表面具有磨粒磨损和粘着磨损的共同特征,电流较大时以粘着磨损为主;在试验条件下,Al2O3/Cu复合材料的抗摩擦磨损性能显著优越于紫铜.     

碳纤维增强杂萘联苯聚醚砜酮复合材料的摩擦学性能研究

利用MRH-03型环-块摩擦磨损试验机研究不同碳纤维含量的聚醚砜酮(PPESK)基复合材料的摩擦磨损性能,讨论载荷、速度及润滑介质对质量分数10%碳纤维增强复合材料摩擦磨损性能的影响,并用SEM观察材料的断面形貌和磨损表面形貌。结果表明：适量碳纤维的加入可以明显提高材料的摩擦磨损性能,并使得复合材料干摩擦条件下的磨损机制由严重的磨粒磨损和黏着磨损转变为黏着磨损和轻微的磨粒磨损。以质量分数10%碳纤维增强的复合材料为例,随着载荷的增加复合材料在干摩擦条件下的摩擦因数降低,而磨损率先降低后增加,在高滑动速度下复合材料的摩擦因数降低而磨损率增加;而海水润滑介质的加入大大降低了材料的摩擦因数和磨损率,并使得复合材料的磨损机制由干摩擦条件下的黏着磨损和轻微的磨粒磨损转变为轻微的磨粒磨损。     

不同载荷下水润滑高分子材料磨损机制的试验研究

为了研究载荷对新型水润滑高分子轴承材料磨损机制的影响,在CFT-1型摩擦磨损试验机上对该材料进行不同载荷下的无/有水润滑摩擦磨损试验,通过考察试样的摩擦因数、磨痕和磨损表面形貌,分析该材料的磨损机制。结果表明:在无水润滑条件下,该材料的摩擦因数随着载荷的增加呈现先降低后逐渐上升的变化趋势,磨损表面均出现塑性变形和撕裂脱落现象,磨损机制主要为黏着磨损,其中随着载荷的增大表面塑性变形趋于严重,而表面撕裂脱落在中等载荷下较为轻微,在低载荷和高载荷下较为严重;在水润滑条件下,该材料的摩擦因数随着载荷的增加也呈现出先下降低后急剧上升的趋势,磨损表面未发生塑性变形和撕裂脱落,但出现脱落的磨粒和犁沟,磨损机制主要为磨粒磨损,其中在中等载荷下,表面脱落的磨粒少、犁沟细小而浅,在低载荷和高载荷下表面脱落的磨粒多、犁沟深。     

碳纤维增强杂萘联苯聚醚砜酮复合材料的摩擦学性能

利用MRH-03型环-块摩擦磨损试验机研究不同碳纤维含量的聚醚砜酮(PPESK)基复合材料的摩擦磨损性能,讨论载荷、速度及润滑介质对质量分数10%碳纤维增强复合材料摩擦磨损性能的影响,并用SEM观察材料的断面形貌和磨损表面形貌。结果表明:适量碳纤维的加入可以明显提高材料的摩擦磨损性能,并使得复合材料干摩擦条件下的磨损机制由严重的磨粒磨损和黏着磨损转变为黏着磨损和轻微的磨粒磨损。以质量分数10%碳纤维增强的复合材料为例,随着载荷的增加复合材料在干摩擦条件下的摩擦因数降低,而磨损率先降低后增加,在高滑动速度下复合材料的摩擦因数降低而磨损率增加;而海水润滑介质的加入大大降低了材料的摩擦因数和磨损率,并使得复合材料的磨损机制由干摩擦条件下的黏着磨损和轻微的磨粒磨损转变为轻微的磨粒磨损。     

PCrNiMo钢的摩擦磨损特性实验研究

采用自制的销盘式干滑动摩擦磨损试验机，研究PCrNiMo钢配副的摩擦磨损特性。结果表明：材料的磨损率随着速度、载荷的增加而增大；摩擦系数随着载荷的增加而减小，随着速度的变化规律是：先增大再减小。磨损机理主要为磨粒磨损和粘着磨损。     

45钢的摩擦磨损特性实验研究

采用自制的销盘式干滑动摩擦磨损试验机,研究了45钢配副的摩擦磨损特性.结果表明:材料的磨损率随着速度、载荷的增加而增大;摩擦系数随着速度、载荷的增加而减小.磨损机理主要为磨粒磨损和粘着磨损.     

极端工况下不同水润滑轴承材料摩擦磨损性能对比研究

在干摩擦工况下模拟水润滑膜严重破坏的极端情况,研究未经改性聚四氟乙烯(PTFE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和聚醚醚酮(PEEK)3种材料在不同转速和载荷下的摩擦磨损性能。结果表明:干摩擦工况下UHMWPE材料具有优异的耐磨性和良好的自润滑性能,压力对摩擦因数影响比转速大;PTFE材料具有稳定的摩擦因数,压力和转速对摩擦因数影响明显,耐磨性较差;PEEK材料摩擦因数较大,且相对容易受转速和压力变化的影响,但具有良好的耐磨性能。综合分析,在极端工况下UHMWPE的适应能力最好,PEEK次之, PTFE最差。     

热压烧结Fe3Al金属间化合物的结构和摩擦学特性

采用机械合金化结合热压烧结的方法制备了Fe3Al金属间化合物块体材料，对其烧结后的物相、力学性能、微观结构以及干滑动摩擦磨损性能进行了试验研究。结果表明，热压烧结Fe3Al金属间化合物材料以有序度较低的B2结构为主，具有较高的强度和硬度。在不同的载荷和滑动速度下具有不同的摩擦学特性，不同摩擦阶段的磨损机制主要包括磨粒磨损、塑性变形、裂纹萌生与扩展、微区脆性剥落以及氧化磨损等。     

高水基液压阀陶瓷摩擦副摩擦学性能研究

为选择适合的高水基乳化液液压阀摩擦副材料,探讨ZrO2与不同结构陶瓷组成的摩擦副在高水基乳化液润滑状态下的摩擦磨损特性。采用摩擦磨损试验机,在不同载荷和滑动速度下,研究在高水基乳化液介质中4种不同陶瓷材料（ZrO2、Al2O3、Si3N4和SiC）分别与ZrO2配副的摩擦学性能,并探讨不同组合陶瓷摩擦副的磨损机制。结果表明：在高水基乳化液中,各陶瓷的摩擦因数均随着滑动速度的增大而降低,其中Al2O3陶瓷的摩擦因数最小;ZrO2、Al2O3和Si3N4陶瓷的摩擦因数受载荷的影响较小,SiC陶瓷的摩擦因数则随着载荷的增大而骤增;各陶瓷的磨损体积都随着速度和载荷的增大而增大,其中Al2O3/ZrO2陶瓷摩擦副的磨损体积最小,其磨损机制以磨粒磨损和微疲劳磨损为主。研究表明,在不同工况下,Al2O3与ZrO2陶瓷配副的摩擦因数和磨损体积均为最低值,更适合作为高水基乳化液液压阀的摩擦副材料。     

Friction and wear behaviour of plasma-sprayed Cr2O3 coatings against steel in a wide range of sliding velocities and normal loads

This study investigates the influence of sliding speed and normal load on the friction and wear of plasma-sprayed Cr₂O₃ coatings, in dry and lubricated sliding against AISI D2 steel. Friction and wear tests were performed in a wide speed range of 0.125–8 m/s under different normal loads using a block-on-ring tribometer. SEM, EDS and XPS were employed to identify the mechanical and chemical changes on the worn surfaces. A tangential impact wear model was proposed to explain the steep rising of wear from the minimum wear to the maximum wear. The results show that the wear of Cr₂O₃ coatings increases with increasing load. Secondly, there exist a minimum-wear sliding speed (0.5 m/s) and a maximum-wear sliding speed (3 m/s) for a Cr₂O₃ coating in dry sliding. With the increase of speed, the wear of a Cr₂O₃ coating decreases in the range 0.125–0.5 m/s, then rises steeply from 0.5 m/s to 3 m/s, followed by a decrease thereafter. The large variation of wear with respect to speed can be explained by stick-slip at low speeds, the tangential impact effect at median speeds and the softening effect of flash temperature at high speeds. Thirdly, the chemical compositions of the transfer film are a-Fe₂O₃ in the speed range 0.25–2 m/s, and FeO at 7 m/s. In addition, the wear mechanisms of a Cr₂O₃ coating in dry sliding versus AISI D2 steel are adhesion at low speeds, brittle fracture at median speeds and a mixture of abrasion and brittle fracture at high speeds. Finally the lubricated wear of Cr₂O₃ coating increases sharply from 1 to 2.8 m/s.     

Effect of rubber on tribological behaviors of polyamide 66 under dry and water lubricated sliding

The friction and wear behaviors of polyamide 66 (PA 66) and rubber-filled PA 66 (PA 66/SEBS-g-MA) composites were investigated on a block-on-wheel model friction and wear tester under dry sliding and water lubricating conditions. In order to further understand the wear mechanisms, the worn surfaces and scraps of samples were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and differential scanning calorimeter (DSC). The experimental results indicated that the wear mass loss and the friction coefficient of PA 66 decreased with the addition of rubber particles. The friction coefficients of PA 66 and PA 66/SEBS-g-MA composites under water lubricating condition are lower than those under dry sliding condition, but the wear mass losses are higher than those under dry sliding condition. The main wear mechanisms under dry sliding condition are the plastic deformation and mechanical microploughing. Whereas the main wear mechanisms under water lubricating condition are the mechanical microploughing and abrasive wear.     

铜碲硒铁合金的干摩擦磨损性能

利用环-盘式摩擦磨损试验机研究了铜碲硒铁合金的干摩擦磨损行为,分析了载荷和摩擦速度等参数对该合金摩擦磨损性能的影响,并用扫描电子显微镜对磨损形貌进行了观察.结果表明:铜碲硒铁合金的摩擦因数随载荷的增加变化不大,但随摩擦速度的增加而明显增大;合金的磨损率随载荷和摩擦速度的增加均增大;在轻载低速条件下,合金的磨损机制以犁削磨损和粘着磨损为主;在重载高速条件下,磨粒磨损和粘着磨损加剧.     

干摩擦条件下3Y-TZP/(Mg,Y)-PSZ陶瓷摩擦副的磨损性能的研究

采用销-盘式摩擦磨损试验机在干摩擦条件下对3Y—TZW(Mg，Y)-PSZ陶瓷摩擦副的磨损性能进行了试验研究。结果表明，3Y-TZP陶瓷的磨损率随着载荷的增加而增大。在低载低速下3Y—TZP陶瓷的主要磨损机制为塑性变形；随着载荷与滑动速度的增加，磨损主要由塑性变形和微断裂造成；在高载高速时，由于对摩偶件(Mg，Y)-PSZ表面的断裂、脱落，形成的磨屑产生磨料磨损对摩擦副表面造成进一步损伤，脆性断裂和磨粒磨损机制是其主要的失效方式。     

Wear behaviour of AE42+20% saffil Mg-MMC

The wear behaviour of AE42 magnesium alloy and AE42+20% saffil short fibre composite is investigated in dry sliding condition using a pin-on-disc set-up in the load range of 5–40 N with sliding speeds of 0.838, 1.676 and 2.513 m/s for a constant sliding distance of 2.5 km. In case of both the alloy and the composite wear rate increases with increasing loads and the wear rate of the composite is lower at lower loads. At all sliding speeds, a crossover in wear rate is observed with the increase in load, i.e., above a certain load the wear rate of the composite becomes greater than that of the alloy, and the crossover shifts to lower loads with increase in the sliding speed. Severe sub-surface plastic deformation and fibre breakage are found to be the dominant mechanism for the unreinforced alloy and the composite, respectively.